Quais são as principais diferenças estruturais entre uma máquina formadora de balde de papel e uma máquina formadora de tigela de papel? Introdução

A princípio, baldes e tigelas de papel parecem parentes próximos. Ambos são feitos de papelão revestido de PE. Tudo selado com calor. Ambos atendem à indústria de embalagens de alimentos. Mas as máquinas que as fabricam têm designs mecânicos muito diferentes. Compreender essas diferenças estruturais é importante para os fabricantes fazerem escolhas de equipamentos, para os engenheiros de produção planejarem múltiplas linhas de produtos e para os compradores de embalagens entenderem por que os custos de ferramentas e os prazos de entrega são diferentes para esses dois tipos de contêineres.

Ponto de partida: a geometria do contêiner define a máquina
Cada diferença estrutural entre uma máquina de moldagem de barril de papel e uma máquina de moldagem de tigela de papel decorre de uma diferença fundamental no produto final: ângulo de conicidade e altura da parede.
a tigela de papel é um recipiente raso e largo com uma inclinação suave (em oposição ao ângulo vertical da parede lateral). Sua relação altura/diâmetro é pequena, normalmente de 0,4:1 a 0,7:1. O vazio que forma a parede lateral da tigela é um leque bastante plano.
o balde de papel, por outro lado, é um recipiente alto e profundo com parede lateral quase reta. Sua proporção de altura é normalmente de 0,8:1 a 1,5:1 ou superior. Imagine grandes baldes de papel para frango frito, pipoca ou sorvete solto. A parede lateral em branco tem uma forma curva mais alta e nítida. O diâmetro da base também é muito menor que a abertura.
Essas diferenças de formato afetam todas as peças de ambos os tipos de máquinas.

1. Sistema de alimentação e corte em branco
Máquina de tigela de papel
Em uma máquina formadora de tigela de papel, a peça em bruto da parede lateral recortada tem um arco amplo e uma profundidade radial rasa. Os sistemas de alimentação-seja usando pré--cortes empilhados ásperos ou um cortador rotativo em linha-cortador-processam ásperos com uma largura comparada à sua altura. Escolha e coloque ou transfira por sucção essas lacunas ao longo de um caminho principalmente horizontal para a estação de moldagem.
Máquina formadora de balde de papel
OMáquina formadora de balde de papeldeve lidar com profundidade radial (altura) muito maior do áspero. A altura do arco do cano alto pode ser 2 a 3 vezes maior que a de uma tigela do mesmo diâmetro. Isto apresenta um requisito mais elevado para a rigidez da peça bruta no processo de transporte. Os espaços em branco mais altos dobram ou dobram com mais facilidade. Isto pode levar ao desalinhamento dos núcleos de formação.
Para resolver esse problema, as máquinas de moldagem de barris são normalmente projetadas para incluir:

• Conjunto de ventosas mais amplo para suportar altura total do blank
• Guiar canais de transferência vazios com trilho guia de suporte lateral
• Sistemas de posicionamento de blanks com-servo{1}}de maior precisão. Isso garante que embalagens altas e vazias vão diretamente para o mandril.

Os sistemas de corte rotativo em linha em máquinas de caçamba também devem aceitar moldes de corte maiores e ciclos de tração de material mais longos.

2. O Mandril Formador (Core Die)
Esta é a diferença estrutural visualmente mais óbvia entre os dois tipos de máquinas.
Mandril para máquina de tigela de papel
O mandril-em forma de tigela é uma ferramenta cônica relativamente achatada e de grande-ângulo. Como as paredes laterais da tigela são mais curtas, o mandril não requer extensão vertical significativa. a operação de enrolamento-dobrar as arestas e aquecê-las ao longo da costura lateral e selá-las-é concluída em uma curta distância vertical de deslocamento.
O mandril em uma máquina-em formato de tigela geralmente opera em uma sequência de moldagem de cima-para baixo: a peça bruta fica abaixo do mandril, o mandril desce até a peça bruta e as abas da embalagem dobram a peça bruta ao redor do cone, selando o mandril antes que ele encolha.
Mandril de máquina formadora de balde de papel
O mandril da máquina formadora de balde de papel é mais alto e mais estreito. Também é mais forte para lidar com forças de flexão mais altas ao embalar uma placa de papelão alta e rígida ao redor da superfície cônica quase reta.
As máquinas de balde geralmente são formadas em uma ordem de embalagem-de baixo para cima ou transversal:

• A peça bruta é enrolada da parte inferior do mandril para cima. Ou flanquear os dois.
• A estação de selagem de costura lateral deve suportar a altura total da costura. Baldes grandes podem ter 150-250 mm de tamanho.
• No processo de vedação, é necessária mais força de fixação para manter o tarugo plano no mandril. A sobrecarga empurra para trás com força.

Além disso, o sistema de indexação do mandril em uma máquina de caçamba deve manter um alinhamento angular mais rígido. Qualquer torção no início do envoltório piora na altura da costura mais alta.

3. Sistema de formação e inserção de base
Ambos os tipos de máquina devem ser colocados em um disco de base circular pré-cortado e selado na parte inferior da parede lateral moldada. Mas o sistema de inserção da base varia muito em forma e tempo.
Inserção da base da tigela de papel
Numa máquina de tigela, o diâmetro do disco de base é bastante grande em relação à altura do recipiente. A base geralmente é pressionada no copo modelador por baixo, enquanto a parede lateral permanece no mandril. Uma ferramenta de flangear e enrolar rola a base da parede lateral para dentro do disco de base. Isso cria fechaduras mecânicas. Calor ou energia ultrassônica completam a vedação.
Como a tigela é rasa, a inserção da base é um caminho curto. Não é preciso muito para comprimir a base. O sistema de alimentação básico-geralmente um disco giratório-compartimento em formato de disco com coletor de vácuo-opera em uma alta taxa de circulação para corresponder à rápida velocidade de formação da máquina de tigela.
Inserção de base de máquina formadora de balde de papel
Em uma máquina de moldagem de barril de papel, o disco de base é menor que a altura total do recipiente. É colocado em uma cavidade profunda de um cilindro lateral formado. Isto requer uma viagem mais longa até a base do punção para empurrar o disco até a profundidade adequada na parede lateral alta.
As ferramentas básicas de ondulação e formação de flanges devem estar mais dentro do recipiente. a ferramenta de rolamento-de flange também vem em formatos diferentes. Ele foi projetado para funcionar em um espaço menor na base de um cilindro alto e estreito. Isso é diferente do formato da abertura de uma tigela rasa.
A velocidade de operação do sistema de inserção da base da caçamba é geralmente menor do que a do sistema de base da tigela. Quanto mais tempo cada carro viaja, menor é a velocidade máxima.

4. Estação de rolamento da borda superior
As bordas superiores das tigelas e baldes são roladas mecanicamente para fora para criar um formato arredondado e aprimorado que mantém sua forma e fornece uma tampa selada.
Rolamento de borda para máquina de tigela
As bordas do rolo usam uma ferramenta de borda bastante curta. A ferramenta faz contato perfeito com a borda da tigela em muito pouco tempo. Como a altura da tigela é maior, a ferramenta de rolamento pode ser larga ou baixa.
Rolamento de borda de máquina de caçamba
É difícil enrolar a borda de uma máquina de moldagem de barril de papel devido ao seu formato. As bordas do barril -, embora semelhantes em diâmetro a muitas bordas de tigela -, estavam no topo de um cilindro alto e estreito. A ferramenta de rolamento deve pressionar o aro uniformemente, sem dobrar a parede lateral alta abaixo.
As bordas da caçamba são geralmente enroladas por cilindros ou bobinas rotativas. O barril moldado girou contra o tambor formado. Isso proporciona um movimento consistente dos lábios. Mas requer uma estação de indexação rotativa mais complexa do que a ferramenta fixa mais simples usada na maioria das máquinas de tigela.
A gaiola ou soquete que suporta o tambor durante a laminação do aro deve corresponder ao diâmetro externo do tambor. Isso evita que a caçamba se torne elíptica sob a força do rolamento.

5. Estrutura da Máquina e Arquitetura do Drive
A combinação dessas diferenças mecânicas leva a projetos mecânicos marcadamente diferentes:

Os requisitos estruturais mais elevados da moldagem em barril - maior rugosidade, uma base mais profunda, vedações de costura mais longas - geralmente significam velocidades máximas de produção mais baixas do que a moldagem em tigela com o mesmo nível de custo.

6. Diferenças no sistema de selagem térmica
Ambos os tipos de máquinas utilizam ar quente ou ferramentas de aquecimento para vedar costuras laterais de papelão revestido de polietileno e flanges de substrato. Mas as configurações de vedação térmica são diferentes:

• Vedação de costura lateral: As máquinas de caçamba devem ser aquecidas e seladas para costuras mais longas a cada ciclo. Costuras mais longas requerem mais tempo de parada (para desacelerar) ou zona de aquecimento mais longa com diversas peças de aquecimento.
• Vedação da costura inferior: são necessárias ferramentas de vedação mais longas para a profundidade do cano. Essas ferramentas devem ter um controle de temperatura mais preciso para evitar o superaquecimento da parede lateral inferior.
• Espessura do cartão: o barril em branco é geralmente mais pesado do que o barril em branco (320–450 g/m2). Isto requer mais calor e tempos de contato selados mais longos.

Conclusão
O barril de papel, uma máquina formadora de balde de papel e a estrutura da máquina moldadora de tigela de papel não são pequenos. Eles vêm de requisitos mecânicos muito diferentes com base no formato do recipiente. A combinação de altura da peça bruta, profundidade do mandril, faixa de inserção da base, geometria do aro e comprimento da costura dá à máquina o mesmo acabamento básico, mas o projeto detalhado varia para quase todas as peças.
Para fabricantes de embalagens que analisam dispositivos, a escolha entre dois tipos de máquina deve começar com especificações claras do produto-tamanho do contêiner, altura da parede e saída desejada-em vez de uma preferência geral por um tipo de máquina. As máquinas usadas para produção rápida de tigelas não funcionarão bem ou serão usadas de forma barata para formar baldes profundos. O mesmo poderia ser dito do outro.
Compreender essas diferenças ajuda os compradores a fazer as perguntas certas. Isso os ajuda a estimar corretamente os custos de ferramentas. Também os ajuda a evitar o erro dispendioso de escolher a plataforma errada para sua linha de produtos.

Referências primárias:

• Símbolos e convenções ISO 15223-1 - para documentação de máquinas de embalagem
• Teste de esmagamento de anel TAPPI T 822 - para papelão (rigidez compressiva do material base)
• PT 15593 - Requisitos de higiene para máquinas de embalagem para aplicações em contato com alimentos
• GB/T 27589-2011 - recipientes de papel para uso alimentar (padrão nacional da China - benchmarks dimensionais e materiais)
• FDA 21 CFR Parte 176 - Aditivos alimentares indiretos: componentes de papel e papelão (conformidade com revestimento PE para embalagens em contato com alimentos)
• TAPPI T 410 - Gramatura de Papel e Cartão (verificação de especificação de matéria-prima)